JPS5816473A - 円筒形アルカリ蓄電池 - Google Patents
円筒形アルカリ蓄電池Info
- Publication number
- JPS5816473A JPS5816473A JP56113906A JP11390681A JPS5816473A JP S5816473 A JPS5816473 A JP S5816473A JP 56113906 A JP56113906 A JP 56113906A JP 11390681 A JP11390681 A JP 11390681A JP S5816473 A JPS5816473 A JP S5816473A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- positive
- recess
- negative electrode
- produce
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は円筒形アルカリ蓄電池における耐過充電特性を
改良し、安定化させることを目的としｋものである。
改良し、安定化させることを目的としｋものである。
従来、円筒形アルカリ蓄電池は、カーボニルニッケルを
水素雰囲気中で多孔性芯体に焼結させた多孔層の孔中に
活物質である水酸化ニッケルを充填した正極と、水酸化
ニッケルの代わりに水酸化カドミウムを充填した負極、
あるいは多孔性芯体に水酸化カドミウム層を塗着形成さ
せた負極を、相互間にセパレータを介して捲回した後、
電池ケース内に収納し、電解液を注液後安全弁を設置し
た封目板を用いて密閉化していた。そして、この正、負
極の厚さはともに０．６〜１１１１程度の表面が平坦な
板状の形状のものを用いていた。また、まれではあるが
正極あるいは負極の表面に捲回時に捲回しやすくするた
め、捲回方向と９０°の直角方向にスジ目状の凹部を形
成したものを用いていたが、その四部の形成深さ、全表
面に対する凹部の形成度合をコントロールすることはな
されていなく本発明の主眼とする耐過充電特性を改良し
、安定化させるという効果は充分ではなかった。
水素雰囲気中で多孔性芯体に焼結させた多孔層の孔中に
活物質である水酸化ニッケルを充填した正極と、水酸化
ニッケルの代わりに水酸化カドミウムを充填した負極、
あるいは多孔性芯体に水酸化カドミウム層を塗着形成さ
せた負極を、相互間にセパレータを介して捲回した後、
電池ケース内に収納し、電解液を注液後安全弁を設置し
た封目板を用いて密閉化していた。そして、この正、負
極の厚さはともに０．６〜１１１１程度の表面が平坦な
板状の形状のものを用いていた。また、まれではあるが
正極あるいは負極の表面に捲回時に捲回しやすくするた
め、捲回方向と９０°の直角方向にスジ目状の凹部を形
成したものを用いていたが、その四部の形成深さ、全表
面に対する凹部の形成度合をコントロールすることはな
されていなく本発明の主眼とする耐過充電特性を改良し
、安定化させるという効果は充分ではなかった。
本発明は以下に述べる円筒形アルカリ蓄電池の耐過充電
特性に影響を及ぼす要因を種々検討し、電池本来の特性
である放電特性、寿命等に悪影響を及はさずに、近年市
場で要望が強くなっている大電流で短時間に充電を完了
させるという目的を達成したものである。
特性に影響を及ぼす要因を種々検討し、電池本来の特性
である放電特性、寿命等に悪影響を及はさずに、近年市
場で要望が強くなっている大電流で短時間に充電を完了
させるという目的を達成したものである。
円筒形アルカリ蓄電池の耐過充電特性は、放電特性、寿
命と相反する特性となる場合が多い。すなわち、過充電
時に正極から発生する酸素ガスを負極の充電反応生成物
、例えば金属カドミウムで吸収させることによって電池
内の気体圧力を安全弁作動圧力以下として密閉化を可能
しているこの種の電池は、負極での酸素ガス吸収能力に
基づいて、過充電時の最大電流が規制されるものである
。
命と相反する特性となる場合が多い。すなわち、過充電
時に正極から発生する酸素ガスを負極の充電反応生成物
、例えば金属カドミウムで吸収させることによって電池
内の気体圧力を安全弁作動圧力以下として密閉化を可能
しているこの種の電池は、負極での酸素ガス吸収能力に
基づいて、過充電時の最大電流が規制されるものである
。
負極の酸素ガス吸収能力を増大させるための簡易な手段
としては、電池への電解液量を減少させる方法がある。
としては、電池への電解液量を減少させる方法がある。
すなわち、セパレータ中の電解液量を少なくすることに
より、セパレータの酸素ガス通過がセパレータ中の電解
液により抑制される度合を小さくして負極への酸素ガス
供給スピードを高める方法である。
より、セパレータの酸素ガス通過がセパレータ中の電解
液により抑制される度合を小さくして負極への酸素ガス
供給スピードを高める方法である。
しかしこの方法では電解液を介して反応が進行する放電
反応の特性劣化が認められる。具体的には放電時の容量
減少、放電電圧の低下が認められる。さらには充放電を
繰り返した時の劣化を早める結果ともなる。
反応の特性劣化が認められる。具体的には放電時の容量
減少、放電電圧の低下が認められる。さらには充放電を
繰り返した時の劣化を早める結果ともなる。
もう一つの簡易な方法としては、セパレータを介して正
、負極を捲回するときに、正、負極を緊縛する力を小さ
くして、正、負極によるセパレータの圧縮度合を小さく
して捲回する方法である。
、負極を捲回するときに、正、負極を緊縛する力を小さ
くして、正、負極によるセパレータの圧縮度合を小さく
して捲回する方法である。
すなわちセパレータ体積を大きくして、セパレータを通
過する酸素ガスの通過経路を確保して負極への酸素ガス
供給スピードを高める方法である。
過する酸素ガスの通過経路を確保して負極への酸素ガス
供給スピードを高める方法である。
しかしこの方法でもセパレータの厚さが厚い状態で捲回
されるため、正、負極極間の距離が大きくなり、放電時
の放電電圧が低くなるとともに、セパレータの実際の厚
さのコントロールが良好に行なわれないので、耐過充電
特性は安定しない。
されるため、正、負極極間の距離が大きくなり、放電時
の放電電圧が低くなるとともに、セパレータの実際の厚
さのコントロールが良好に行なわれないので、耐過充電
特性は安定しない。
そこで本発明は上記の耐過充電特性の特徴である。セパ
レータ層の厚さを厚くしてセパレータを通過する酸素ガ
スの経路を確保し、負極への酸素ガス供給スピードを高
めれば耐過充電特性が向上する（過充電時の電流を増大
可能とする。）という現象と、セパレータ層を薄くして
正、負極間の距離を小さくすれば放電特性が向上する（
放電時の電池電圧が上昇する。）という相反する特性を
コントロールすることによって、放電特性、寿命を低下
させることなく、耐過充電特性を改良するものである。
レータ層の厚さを厚くしてセパレータを通過する酸素ガ
スの経路を確保し、負極への酸素ガス供給スピードを高
めれば耐過充電特性が向上する（過充電時の電流を増大
可能とする。）という現象と、セパレータ層を薄くして
正、負極間の距離を小さくすれば放電特性が向上する（
放電時の電池電圧が上昇する。）という相反する特性を
コントロールすることによって、放電特性、寿命を低下
させることなく、耐過充電特性を改良するものである。
以下、実施例により本発明を詳述する。
（実施例１）
正極を常法により焼結多孔層に水酸化ニッケルを充填し
て製造する際に、多孔層表面から深さＱ、１１１Ｂの凹
部１を片面の全表面積に対し約２Ｑ％形成して、総厚０
，７１１１のニッケル／正極板２とする。なお凹部の形
成は平坦に形成した焼結多孔層を局部的にプレスして形
成する。第１図はこのニッケル正極板を示すものである
。この正極板（寸法３３Ｘ１７０ｍ）をナイロン不織布
からなる厚み０．２簡のセパレータ（寸法３７Ｘ３８０
１ＷＩ）を介して、常法により製造された厚み０．６１
１１のペースト式負極板（寸法３３Ｘ２００１１１）と
対向させて渦巻状に捲回して電池ケース内に収納する。
て製造する際に、多孔層表面から深さＱ、１１１Ｂの凹
部１を片面の全表面積に対し約２Ｑ％形成して、総厚０
，７１１１のニッケル／正極板２とする。なお凹部の形
成は平坦に形成した焼結多孔層を局部的にプレスして形
成する。第１図はこのニッケル正極板を示すものである
。この正極板（寸法３３Ｘ１７０ｍ）をナイロン不織布
からなる厚み０．２簡のセパレータ（寸法３７Ｘ３８０
１ＷＩ）を介して、常法により製造された厚み０．６１
１１のペースト式負極板（寸法３３Ｘ２００１１１）と
対向させて渦巻状に捲回して電池ケース内に収納する。
この後電解液９例えば比重１，３０のか性カリ水溶液４
，６ｇを注液した後、常法により製造された安全弁設置
の封口板を用いて電池ケース開口部を封止して公称容量
１２００ ｍＡｈの円筒形アルカリ蓄電池とする。
，６ｇを注液した後、常法により製造された安全弁設置
の封口板を用いて電池ケース開口部を封止して公称容量
１２００ ｍＡｈの円筒形アルカリ蓄電池とする。
（実施例２）
厚さ０．６ｍのペースト式負極板を常法により製造し、
該負極の片面に、プレスにより、深さ０．１謡の凹部を
片面の全表面積に対し２０チ形成する。
該負極の片面に、プレスにより、深さ０．１謡の凹部を
片面の全表面積に対し２０チ形成する。
この負極板（寸法３３Ｘ２００ｍｓ）’ｌナイロン不織
布からなる厚み０．２１１１の七ノ（レータ（寸法３３
×３８０鵡）を介して、常法により製造された厚み０．
６１１１の正極板（寸法３３Ｘ１７０１１１）と対向さ
せ渦巻状に捲回して電池ケース内に収納し、電解液、例
えば比重１．３０のか性カリ水溶液４．６Ｉを注液した
後、常法により製造された安全弁設置の封口板を用いて
封止して公称容量１２００ ｍＡｈの円筒形アルカリ蓄
電池とする。
布からなる厚み０．２１１１の七ノ（レータ（寸法３３
×３８０鵡）を介して、常法により製造された厚み０．
６１１１の正極板（寸法３３Ｘ１７０１１１）と対向さ
せ渦巻状に捲回して電池ケース内に収納し、電解液、例
えば比重１．３０のか性カリ水溶液４．６Ｉを注液した
後、常法により製造された安全弁設置の封口板を用いて
封止して公称容量１２００ ｍＡｈの円筒形アルカリ蓄
電池とする。
本発明に基づき作成した円筒形アルカリ蓄電池は、従来
作られてきた円筒形アルカリ蓄電池に比較して、放電特
性、寿命を劣化させることなく、次表のごとく、大電流
で完全充電した際の安全弁作動により不良となる不良率
が１７１５０以下となり、耐過充電特性の安定した電池
が得られた。この理由は第１図で示すように正極あるい
は負極に形成された凹部１に接するセパレータは他の平
坦面２と接する部分のように圧縮を受けずに充分気体を
通過させうる気孔を確保できるためである。
作られてきた円筒形アルカリ蓄電池に比較して、放電特
性、寿命を劣化させることなく、次表のごとく、大電流
で完全充電した際の安全弁作動により不良となる不良率
が１７１５０以下となり、耐過充電特性の安定した電池
が得られた。この理由は第１図で示すように正極あるい
は負極に形成された凹部１に接するセパレータは他の平
坦面２と接する部分のように圧縮を受けずに充分気体を
通過させうる気孔を確保できるためである。
２０℃、１．ｓＡで１．６時間充電したときの安全弁作
動の割合（耐過充電特性不良率）チ なお本発明の効果を確実にするためには、本発明の主要
素である 正、負極の凹部の極板片面の全表面積に対す
る形成割合を１０〜９０チとする必要がある。なぜなら
ば、１０％よりも少ないものとすれば正極で過充電時に
発生する酸素がセパレータ中を通して負極へ供給される
べき経路が充分確保できず、第２図で明らかなように耐
過充電特性不良率（表と同一条件）は−増大する。逆に
９０チよりも多くすれば、耐過充電特性は良好であるが
、セパレータ中の電解液と正、負極との接触が不充分と
なり、放電時の電池電圧の低下、ならびに第２図に示す
ようにサイクル寿命（２０℃。
動の割合（耐過充電特性不良率）チ なお本発明の効果を確実にするためには、本発明の主要
素である 正、負極の凹部の極板片面の全表面積に対す
る形成割合を１０〜９０チとする必要がある。なぜなら
ば、１０％よりも少ないものとすれば正極で過充電時に
発生する酸素がセパレータ中を通して負極へ供給される
べき経路が充分確保できず、第２図で明らかなように耐
過充電特性不良率（表と同一条件）は−増大する。逆に
９０チよりも多くすれば、耐過充電特性は良好であるが
、セパレータ中の電解液と正、負極との接触が不充分と
なり、放電時の電池電圧の低下、ならびに第２図に示す
ようにサイクル寿命（２０℃。
１．５Ａ １．５時間充電、１Ω放電時放電時間３０分
となるまでのサイクル数）の劣化が認められた。
となるまでのサイクル数）の劣化が認められた。
また、正、負極に形成する四部の深さについても、セパ
レータの厚みに対し２０〜１００チとすることが必要で
ある。なぜならば２０％よりも浅くすれば、第３図で明
らかなように正−極で過充電時に発生する酸素がセパレ
ータを通して負極へ供給されるべき経過が充分確保でき
ず、耐過充電特性不良率（表と同一条件）は増大する。
レータの厚みに対し２０〜１００チとすることが必要で
ある。なぜならば２０％よりも浅くすれば、第３図で明
らかなように正−極で過充電時に発生する酸素がセパレ
ータを通して負極へ供給されるべき経過が充分確保でき
ず、耐過充電特性不良率（表と同一条件）は増大する。
逆に１００チよりも深くとすれば、耐過充電特性は良好
となるが、正、負極とセパレータ中の電解液との充分な
接触が保てなくなり、放電時の電池電圧が低下し寿命（
第２図と同一条件）の劣化が認められた。
となるが、正、負極とセパレータ中の電解液との充分な
接触が保てなくなり、放電時の電池電圧が低下し寿命（
第２図と同一条件）の劣化が認められた。
以上述べたように本発明は円筒形アルカリ蓄電池におい
て放電特性、寿命の劣化を示すことなく耐過充電特性を
安定化するために非常に有効な手段を与えるものである
。
て放電特性、寿命の劣化を示すことなく耐過充電特性を
安定化するために非常に有効な手段を与えるものである
。
第１図は本発明の正極基板の一例を示す図、第２図は本
発明における正極あるいは負極の凹部形成比率と耐過充
電特性不良率及びサイクル寿命特性の相関図、第３図は
本発明における正極あるいは負極の凹部深さと耐過充電
特性不良率及びサイクル寿命特性の相関図である。 １・・・・・・凹部、２・・・・・・平坦な極板表面。
発明における正極あるいは負極の凹部形成比率と耐過充
電特性不良率及びサイクル寿命特性の相関図、第３図は
本発明における正極あるいは負極の凹部深さと耐過充電
特性不良率及びサイクル寿命特性の相関図である。 １・・・・・・凹部、２・・・・・・平坦な極板表面。
Claims (2)
- （１）正極板あるいは負極板の少なくとも片面に、四部
を形成し、この正、負極板間にセパレータを介在して全
体を渦巻状に捲回したことを特徴とする円筒形アルカリ
蓄電池。 - （２）前記正極板あるいは負極板の片面の全表面積に対
して１０〜９０チの四部を形成させるとともに、その凹
部の深さをセパレータの厚さの２０〜１００％とした特
許請求の範囲第１項に記載の円筒形アルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113906A JPS5816473A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 円筒形アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56113906A JPS5816473A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 円筒形アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816473A true JPS5816473A (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=14624130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56113906A Pending JPS5816473A (ja) | 1981-07-20 | 1981-07-20 | 円筒形アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816473A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629819A (en) * | 1979-08-18 | 1981-03-25 | Sony Corp | Magnetic recording and reproducting device |
-
1981
- 1981-07-20 JP JP56113906A patent/JPS5816473A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5629819A (en) * | 1979-08-18 | 1981-03-25 | Sony Corp | Magnetic recording and reproducting device |
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